Inspection des machines de mesure de coordonnées (CMM) pour la fabrication d'usinage CNC moderne

Les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) existent depuis longtemps, introduites pour la première fois sur le marché par DEA et Ferranti dans les années 1960. Ces premières machines de mesure tridimensionnelle étaient actionnées manuellement par "détection dure" et ont finalement migré vers des unités CNC contrôlées par ordinateur avec des sondes de déclenchement. La machine à mesurer tridimensionnelle est une technologie de mesure automatique moderne et une manifestation importante du développement d'une technologie de mesure automatique de haute précision et à haut rendement.

Aujourd'hui, CMM peut être trouvé dans presque toutes les entreprises de fabrication de précision dans le monde et est au cœur de la plupart des processus de contrôle qualité.

Au cours des dernières décennies, les machines de mesure tridimensionnelle sont devenues plus rapides, plus précises et moins chères. Le développement des fabricants de MMT consiste à rendre la structure plus solide, plus légère et à compensation thermique pour une utilisation en dehors du laboratoire de qualité de contrôle de température traditionnel.

Types de MMC

La machine à mesurer tridimensionnelle est un outil de mesure qui mesure la pièce en combinant son propre système de coordonnées avec une sonde pour mesurer les points géométriques physiques de la pièce. Outre des mesures précises, la CMM présente également l'avantage de fournir aux opérateurs de CMM des informations en temps réel sur l'état du processus de fabrication. Toutes les MMT mondiales doivent être conformes aux normes de mesure internationales ISO 10360 et peuvent être contrôlées par des opérateurs ou des ordinateurs. Il existe cinq principales machines de mesure tridimensionnelle utilisées dans la métrologie d'aujourd'hui :

Cantilever :

principalement utilisé pour mesurer les outils de mesure et les pièces principales.

Pont :

Le plus populaire dans les travaux de numérisation et de numérisation sur les marchés du moule, de l'usinage et de l'emboutissage.

Portique :

utilisé pour mesurer des pièces volumineuses et lourdes, telles que de grands moules.

Bras horizontal :

utilisé pour mesurer de grandes quantités de pièces dans l'aérospatiale, la défense, les appareils électroménagers et d'autres industries.

Portable (PCMM) :

La mesure manuelle des dimensions et tolérances 3D et géométriques (GD&T) peut également passer la certification ISO 10360.

Le principe de mesure de la machine à mesurer tridimensionnelle est de mesurer avec précision les trois valeurs de coordonnées de la surface de la pièce. Après un certain algorithme, les éléments de mesure tels que les lignes, les surfaces, les cylindres et les sphères sont ajustés, et la forme, la position et d'autres quantités géométriques sont obtenues par des calculs mathématiques. Les données. Évidemment, la mesure précise des coordonnées des points de surface des pièces est la base pour évaluer les erreurs géométriques telles que la forme et la position.

Conseils avant d'utiliser CMM

La machine à mesurer tridimensionnelle est un équipement de mesure de haute précision, qui a des exigences strictes en matière d'environnement de travail. Par exemple, la température doit être contrôlée à 20+/-2℃, l'humidité doit être contrôlée à 40 %-60 % et une bonne garantie antichoc.

Analysez les dessins, déterminez la mesure à mesurer en fonction des exigences des dessins et planifiez grossièrement le processus de mesure, comme la sélection des repères et la disposition des points de mesure.

Avant de mesurer, sélectionnez une sonde appropriée et effectuez une vérification de la sonde pour obtenir la valeur du rayon de la bille de la sonde. L'étalonnage de la sonde utilise généralement une boule standard comme référence, et la méthode des points de mesure est une méthode d'au moins cinq points, c'est-à-dire qu'un point est pris du haut de la boule standard et quatre points sont mesurés sur l'équateur. Pendant l'étalonnage, la tête de sonde, la sonde et la bille standard doivent être bien fixées et la surface propre. L'étalonnage de la sonde est la première étape du début de la mesure, ce qui a un impact plus important sur les résultats de mesure, vous devez donc faire suffisamment attention.

Afin d'éviter l'erreur de retour à zéro causée par l'utilisation du système de coordonnées de la machine pendant la mesure, le système de coordonnées de la pièce doit être établi avant de commencer la mesure. L'établissement d'un système de coordonnées approprié est la base de la mesure ultérieure d'une machine de mesure à trois coordonnées. Un système de coordonnées raisonnable contribuera à améliorer la précision et l'efficacité des mesures. De plus, lors des tests par lots, l'établissement d'un système de coordonnées approprié dans la programmation peut réduire l'intensité du travail et améliorer le taux de mesure.

Application du CMM

MMT pour mesure de surface linéaire

Les mesures les plus simples incluent des tolérances sur des surfaces linéaires ou cylindriques. Dans la plupart des cas, ceux-ci sont mesurés par un machiniste à l'aide d'un simple micromètre ou d'une jauge immédiatement après le traitement.

Tous les concepts industriels modernes, y compris la future Industrie 4.0, ont un haut degré d'automatisation dans le processus de fabrication, même sans mécanicien, ils peuvent effectuer des mouvements et des tâches supplémentaires. Le contrôle qualité en est un bon exemple. Vous pouvez programmer la MMT pour effectuer la même opération sur n'importe quel nombre de pièces du lot.

MMT pour mesure de surface complexe

Le but principal des machines à mesurer tridimensionnelles est de mesurer des surfaces complexes. Lorsqu'il est utilisé dans des aubes de turbine, des ailes d'avion, des roues de pompe et d'autres pièces avec des surfaces inhabituelles, la raison pour laquelle CMM atteindra son plein potentiel. Si vous fabriquez un grand nombre de pièces identiques, et que ces pièces sont si précises qu'il faut vérifier chaque pièce, alors l'automatisation de ces opérations est également possible. Cependant, dans la plupart des cas, ces pièces sont mesurées manuellement par des mécaniciens.

Pour mesurer des surfaces complexes, le mécanicien utilisera la télécommande pour déplacer manuellement la sonde le long de trois axes jusqu'à ce que la sonde touche la pièce dont le mécanicien a besoin. Ensuite, après de nombreuses mesures, les points sont analysés et les contours des pièces sont reliés par des splines. Ensuite, comparez les résultats de mesure avec le modèle 3D de la pièce (y compris les écarts acceptables) ou avec d'autres données indiquant la taille requise.

CMM pour la relation et l'écart formel

La plupart des pièces de haute qualité se caractérisent non seulement par leurs erreurs dimensionnelles, mais également par la précision de leurs formes de surface et leurs positions relatives les unes par rapport aux autres. Ces déviations sont particulièrement importantes pour réduire les vibrations des pièces rotatives et assurer un mouvement fluide. La mesure de ces déviations par CMM n'est pas très différente de celle des surfaces complexes. Tous les écarts formels et relationnels ont une base de comparaison. Par conséquent, afin de répondre aux exigences de précision, vous devez serrer les pièces sur la surface inférieure et mesurer les pièces requises.

MMC Pour Mesure de l'état de surface

Le profileur est l'instrument le plus largement utilisé pour la mesure de l'état de surface. Cependant, en raison de son excellente précision, les machines CMM peuvent également mesurer la finition de surface des pièces. Remplacez la sonde par une aiguille spéciale, puis l'aiguille se déplacera le long de la surface et déterminera les irrégularités microscopiques qui forment la finition de la surface.

Conclusion

CMM continuera à soutenir la production de pièces de haute précision dans les petits magasins et continuera à jouer un rôle d'audit, en particulier dans les industries clés de la médecine et de l'aérospatiale, pour obtenir des données rapides et précises sur la taille et la surface des pièces. Sa flexibilité et sa précision ont apporté de nombreuses opportunités aux fabricants. Vous pouvez utiliser CMM après l'usinage ou mesurer des pièces existantes pour les reconcevoir, ou l'utiliser dans le cadre d'une chaîne de production automatisée.